超轻硬硅钙石在建筑外墙苯丙乳胶涂料中的应用研究

摘要

建筑外墙用保温隔热涂料因具备使用方便、施工简单、成本低廉、对建筑物结构无特殊要求、不破坏建筑物原有结构等诸多优点，而具有良好的应用前景。通过在涂层中添加导热系数低的材料，制备新型高性能保温隔热涂料已成为建筑节能减排技术领域的研发热点。本文首次提出以电石渣为钙质原料合成的超轻硬硅钙石硅酸钙作为建筑外墙涂料的隔热填料，采用适宜的分散技术制备分散性能良好的硬硅钙石-水分散料浆，进而制成了具有良好隔热性能的硬硅钙石建筑外墙苯丙乳胶涂料。
　　本文就硬硅钙石－水分散料浆制备技术进行了研究，考察了料浆固含量、分散方法、分散处理时间和分散剂加量对硬硅钙石粉体的分散效果的影响。依据胶体化学相关理论和涂层微观形貌特征分析对实验结果进行了解释。实验结果表明：料浆适宜的固含量为≤37.5％；分散料浆可以通过机械分散和超声分散制备，本实验条件下，适宜的机械分散时间和超声分散时间均为30min；SD-101强力分散剂可有效改善料浆的分散性能，适宜添加量为1-1.5％；球磨分散不适宜用来制备分散料浆。
　　研究了涂料配方和制备工艺对涂层隔热性能的影响，考察了硬硅钙石粒度等级、添加量、分散工艺对涂料隔热性能的影响，依据传热理论对实验结果进行了详尽解释。实验结果表明：硬硅钙石粉体的粒度等级越大，涂层隔热性能越好，添加2％粒度等级为100目的硬硅钙石粉体所制备的涂层的导热系数比未添加硬硅钙石涂层降低43％；适当增加硬硅钙石量有利于涂层隔热性能的提升，硬硅钙石的添加量为10％时，涂层的导热系数比未添加硬硅钙石涂层降低28％；采用超声分散工艺制备的涂层隔热效果优于机械分散。
　　通过对超轻硬硅钙石硅酸钙粉体及所制备的隔热涂层进行微观分析及性能检测，探讨了涂层的隔热机理。以硬硅钙石二次粒子作为气相载体在涂层中引入气相，气相以微气泡形式连续分布于涂层中，微气泡被二次粒子内部的纤维分割成更加微小的空间，这样的结构能够有效削弱涂层中的热传导和对流传热；硅酸钙纤维直径处于热辐射波长范围的下限附近，能够有效削弱涂层中的热辐射。正是硬硅钙石的结构特征及涂层中特殊的微气泡结构使得硬硅钙石建筑外墙苯丙乳胶涂料的总导热系数低，表现出较好的隔热效果。

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第一章绪论

1 . 1建筑的保温隔热措施

1.2建筑涂料发展现状和发展现状趋势

1.3建筑隔热涂料的分类及原理

1.4国内外建筑隔热涂料的研究现状以及发展趋势

1.5硬硅钙石型硅酸钙研究现状及应用

1.6热量传递理论及导热系数的检测

1.7研究目的、内容及技术路线

第二章硬硅钙石-水分散料浆制备技术研究

2.1 实验设备

2.2 原材料

2.3 实验方法

2.4 实验结果与讨论

第三章硬硅钙石隔热涂料隔热性能与涂料制备工艺研究

3.1 实验设备

3.2 原材料

3.3 实验方法

3.4 实验结果与讨论

3.5 本章小结

(6) 隔热机理的研究

4.1 硬硅钙石隔热涂料模型

4.2 硬硅钙石隔热涂料隔热机理研究

4.3 硬硅钙石隔热涂料隔热性能的评价

4.4 本章小结

第四章结论与展望

5.1 创新点

5.2 结论

5.3 展望

致谢

参考文献

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